[发明专利]有机玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机玻璃及其制备方法。更具体地，本发明涉及有机玻璃及其制备方法，所述有机玻璃在基底层中含有一定量的联苯结构用来改善涂层之间的界面稳定性，由此提供优异的可靠性以及溶剂耐受性。

背景技术

聚碳酸酯是具有135℃热挠曲温度的代表性的热塑性材料并且显示有待用于广泛应用（包括电气/电子产品、办公设备、汽车部件等）中的多种性质（例如透明性、抗冲击性、自熄性、尺寸稳定性、耐热性等）的良好平衡。

近来，基于其优异的抗冲击性、透明性以及可成形性，聚碳酸酯广泛用于车辆车窗玻璃材料。相应地，多年以来，在汽车工业中已经进行各种尝试来使用聚碳酸酯作为金属和玻璃物品的替代物。由于优异的抗冲击性、光学透射率、以及可以进行各种设计的可成形性的优点，聚碳酸酯为车辆玻璃系统提供了新用途。特别地，当聚碳酸酯部件替代玻璃部件应用到车辆上时，车辆的重心降低，可以更安全地驾驶。此外，通过使用聚碳酸酯减少车辆重量提高了燃油效率，由此确保经济可行性。

然而，为了使用聚碳酸酯作为玻璃的候选材料，已经努力地提高聚碳酸酯的抗划伤性以及耐磨性。这种努力通常可以分为两种需求，即，改善聚碳酸酯基质本身以及添加为所述聚碳酸酯基质赋予功能性的层。本领域中大多数发明专注于改善聚碳酸酯基质上的叠层结构以及赋予功能性，而不是开发用于车窗玻璃的聚碳酸酯树脂。大多数聚碳酸酯树脂发明涉及通过增加聚碳酸酯的分子量或通过与共聚物共挤出来制备聚碳酸酯树脂。近来，通常将包含用于吸收或阻挡可见光的添加剂的聚碳酸酯树脂或具有改善的抗划伤性的聚碳酸酯树脂用于车窗玻璃。然而，尽管聚碳酸酯树脂的这类改善，针对车窗玻璃的聚碳酸酯的抗划伤性以及耐磨性取决于应用到基底表面上的涂覆液。因此，用于制备车窗玻璃聚碳酸酯的大多数技术涉及通过将功能层（例如丙烯酸树脂或硅酮涂覆液）应用到基底上来改善抗划伤性以及耐磨性。

有待用于车窗玻璃的聚碳酸酯树脂的主要特性是抗划伤性以及耐磨性。然而，仅通过开发聚碳酸酯树脂，这类特性的改善具有实际的限制，并且因此通过添加功能层已经受到挑战。其结果是，车窗玻璃材料的抗划伤性以及耐磨性已经显着地改善，但是对于确保聚碳酸酯基底与层叠在其上的涂层之间的界面稳定性仍然存在挑战。通常已知的是为了改善抗划伤性以及耐磨性层叠在聚碳酸酯基底上的涂层包括丙烯酸树脂或硅酮树脂，其线性热膨胀系数为40cm/cm/℃并且远小于具有60～65cm/cm/℃线性热膨胀系数的普通聚碳酸酯。即，聚碳酸酯线性热膨胀系数的降低是改善基底与涂层之间界面稳定性的重要因素，但是由于聚碳酸酯的化学结构而不能容易地实现。

发明内容

本发明是针对提供有机玻璃及其制备方法，所述有机玻璃在与涂层的界面粘附性、溶剂耐受性、可靠性、抗撞击性、伸长率、抗划伤性、以及耐磨性方面显示优异的特性。

本发明的一个方面提供了有机玻璃。所述有机玻璃包括基底层；以及在所述基底层的一个表面上形成的涂层，其中所述基底层包括包含联苯基团的聚碳酸酯并且所述联苯基团以基于聚碳酸酯的总量10mol%至50mol%的量存在。

包含联苯基团的聚碳酸酯可以包括式1和式2的重复结构，并且式1的重复结构和式2的重复结构能够以50至90：10至50的摩尔比存在。

（其中R₁和R₂各自独立地是卤素、取代或未取代的C₁-C₆烷基基团、或取代或未取代的C₆-C₂₀芳基基团，并且a和b各自独立地是0-4的整数）。

根据ISO 11359对于6.4mm弯曲样品，基底层可以具有范围从39cm/cm/°C至57cm/cm/°C的线性热膨胀系数。

基底层与涂层之间线性热膨胀系数的差异可以是16cm/cm/°C或更小。

涂层可以具有底漆层和硬涂层的叠层结构，其中所述底漆层与所述基底层接触。

底漆层可以包括有机聚硅氧烷、丙烯酸树脂、聚酯、以及丙烯酸树脂-聚酯共混树脂（acryl-polyester blend resin）中的至少一种。

硬涂层可以包括硅酮、氨基甲酸酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚硅氧烷、以及聚碳酸酯接枝的聚硅氧烷树脂中的至少一种。